低压配电箱功能原理说明书
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版本： V1.0
编制：卢俊鹏
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2016年 5 月25 日
目录
一、设计背景 (1)
二、设计目的 (2)
三、功能划分 (3)
四、保险丝及继电器规格分析 (5)
五、PCB板及铜排参数 (9)
六、总结......................................................................................................... 附录1 (10)
由于FDG6661低压配电箱（以下简称配电箱）的原理设计不够完善，导致蓄电池的亏电，影响整车的启动；配电箱中的保险丝及继电器的连接，存在大量并线和分线，导致配电箱内部导线穿插，对调试及维修造成很大的困扰。

现参照各主流客车厂的配电箱的设计，提出了PCB板加铜排的设计方案。

1、改版目的：为了改善整车的低压配电系统的性能，提高整车的安全系数，方便出厂整车调试及售后维修等。

2、设计配电箱的目的：用于控制整车电子元器件电源的通断和保障整车的线束及电子元器件安全。

3、配电箱的部件：主要部件是保险丝及继电器，所以也称为继电器及保险丝盒。

其次是接插件，由于整车的低压电均通过配电箱分配至整车各个部分，所以接插件选型应注意过电流性能。

三、功能划分
出于整车功能的需要，我们往往需要不同的电子元器件在不同的情况下工作。

为此，我们对配电箱的功能片区进行了划分。

具体划分如表1所示。

表1 配电箱功能片区
信号地
功率地
图2 低压配电系统
图2是整车低压配电系统，比较直观的表示四个功能片区的实际作用。

图3是配电箱的原理图，用四个色块表示四个片区的实际分工，其中一档电又分出充电片区。

从图3可以看出，所有的输出端都会配有保险丝，包括继电器输出端，这样大大增强了整车电子元器件的安全性。

其实从图3中还可以细分出几部分：继电器区、非继电器区、30A电流区、20A电流区、10A电流区等等。

图3 低压配电箱功能片区
四、保险丝及继电器规格分析
1、保险丝规格分析
经过大量的测试和计算，我们对整车电子元器件电流进行了粗略的统计，根据各电子元器件的额定电流，选配两倍于额定电流的快融保险丝，防止浪涌熔断保险丝。

（1）常电
由于常电是不需要经过任何的开关，即可与蓄电池相连，这样会造成蓄电池持续耗电，因此这个功能片区对功耗要求非常严格。

具体如表4所示。

表4 常电功能片区说明
池为36Ah，MP3的理论待机时间为1800小时，即75天。

（2）次常电
在缺少车钥匙的情况下，为了保证车内人员安全，行动的便利，我们对以下电子元器件提供了次常电。

具体如表5所示。

表5 次常电功能片区说明
（3）一档电
从一档电开始，才正式进入整车启动环节，DCDC正式开始工作，所以这里的电子元器件将增多，功耗也增大。

具体如表6所示。

表6 一档电功能片区说明
（4）二档电
二档电为行车用电，大部分电子元器件是行车时用的。

由于小物流是使用电动转向助力，低压大电流，在打死方向盘的时候，电流达30A，所以在设计PCB时，应单独设计电路。

具体参数如表7所示。

表7 二档电功能片区说明
注：表4~7
（1）测试电压为13.8V。

（2）由于中巴车是24V系统，在功率一定时，需要的电流将减少，所以设计电路和线束时，主要参照12V 系统。

（3）在实际用车过程中，基本不存在全部电子元器件同时使用的情况，所以上述合计电流数是偏大的。

2、继电器规格分析
通过上述电子元器件的电流的计算，一档过电流为60A，二档过电流为100A。

取50%的余量，一档继电器应选择100A，二档继电器应选择150A。

具体有两种设计方案。

（1）方案一，对于PCB过150A，我们没有较好的设计方案。

现需要产品厂家（暂定中汇瑞德）他们提供一些完备的、经过验证的设计方案供我们参考。

（2）方案二，采用两个50A继电器并联代替100A ，两个80A并联代替150A。

具体如图8所示。

图8 继电器规格方案
注：正为12V+，负为12V-
五、PCB板及铜排参数
最开始的设计方案是纯PCB板，但PCB板过150A电流，我们没有成熟的设计方案，所以我们选择了一个折中的办法，PCB板加铜排。

PCB用来固定继电器底座和保险丝底座，铜排负责过大电流。

如图9所示。

图9 PCB加铜排
1、PCB
敷铜厚度一般为1OZ，也就是0.035mm，这个还要看厂家能做多厚的敷铜，最多能做到8OZ，即0.28mm。

我们将40A继电器焊接到PCB上，假设我们需要过30A的电流，即需要2.5平方毫米的截面积，换算成8OZ的双层板，需要5mm的线宽。

可以满足我们继电器的过电流要求。

2、铜排
铜排一般厚度为3mm，假设我们一档过电流100A，二档过电流150A。

参数如表10所示。

表10铜排规格
我们采用螺栓固定，这样便于安装，过电流也满足要求。

具体如图11所示
图11 PCB与铜排固定
六、总结
通过细化每个电子元器件的电流，选择合适的保险丝和继电器，保障了整车安全。

这次改版，将电线改为PCB板，大大增强了配电箱的安全性，避免穿插的电线引起安全事故，有利于整车出厂调试及售后维修。

附录1。